دانشمندان چگونه در فضا کشاورزی می‌کنند؟

با اینکه در ماموریت‌های فضاپیمای آپولو، آزمایش‌های متعددی در مورد امکان کاشت گیاهان در خاک سطح ماه به انجام رسید، اما این آزمایش‌ها به اندازه‌ای نبود که مشخص کند آیا می‌توان از این خاک برای تامین مواد غذایی مورد نیاز انسان توسط منابع گیاهی بهره گرفت یا خیر. خاک سطح ماه از جنس سنگ‌های بازالتی و نیز دیگر مواد آتشفشانی است. تاکنون چند تیم پژوهشی به بررسی امکان کاشت گیاهان با استفاده از خاکی مشابه آنچه روی سطح ماه یا مریخ یافت می‌شود پرداخته‌اند. گفتنی است خاک سطح ماه و مریخ شباهت زیادی به خاک مناطق آتشفشانی روی زمین دارد.

برای نمونه، گروهی از دانشمندان هلندی اعلام کردند که توانستند چهار گیاه گندم، گوجه فرنگی، تره و خردل را به مدت ۵۰ روز و بدون هرگونه مواد افزودنی در چنین خاکی پرورش دهند. جالب اینجاست که میزان رشد این گیاهان در این نوع خاک آتشفشانی از میزان رشد آنها در خاک کم‌کیفیت زمینی هم بهتر بود.

سیستم تولید گیاه(که با نام تجهیزات گیاهی نیز شناخته می­ شود) در ایستگاه فضایی برای پرورش گیاهان درون گلخانه‌ای پلاستیکی در جاذبۀ ناچیز می ­باشد. این آزمایش شامل یک چادر پلاستیکی تاشو است که جو قابل کنترلی داشته و به منظور افزایش رشد سبزیجات، با چراغ‌های LED به رنگ قرمز، آبی و سبز مجهز شده است. از آنجایی که خاک با سفر فضایی همخوانی ندارد، بذر گیاهان در “بالشتک”هایی قرار دارند که در نقش خاک، آب را حفظ کرده و محل مورد نیاز برای رشد ریشه گیاهان را فراهم می ­کند. برخی پژوهش‌ها نشان می‌دهد که شرایط غیرعادی جاذبه کم فضا، گیاهان را تحت فشار قرار می دهد، اما گیاهان خودشان را با شرایط وفق می دهند و می توانند برای آینده کشاورزی نجومی سودمند باشند.

ریشه‌های گیاهان معمولأ به طور نزولی درون خاک رشد می کنند و به دنبال آب و مواد مغذی هستند اما در فضا، جوانه‌ها نمی‌دانستند کدام مسیر نزولی است. این امر باعث شد الگوهای تصادفی از رشد ریشه به وجود بیاید که بهتر از این است که دانه اصلأ رشد نکند. اگرچه آنها سعی کردند با محیط سازگاری پیدا کنند، مطالعه ژنتیکی نشان داد که محیط ریزگرانش گیاهان را تحت فشار قرار داد. ژن‌های خاصی که معمولأ تحت شرایط استرس زا مثل گرما، سرما و شوری بیان می شوند در مقادیر بالایی شناسایی شدند. تابش اشعۀ قرمز بر روی دانه‌ها به نظر با اثرات منفی جاذبه اندک مقابله کرد و رشد سلولی گیاهان را ادامه داد. رفتار گیاهان به طور واضح تحت تأثیر قرار گرفته بود، اما نتایج نشان می دهد که ریزگرانش بدترین دشمن محصولات فضایی نیست – افتخار آن به تابش زیاد نیز می‌رسد.

اگر ما انسان‌ها بخواهیم به گونه‌هایی بین سیاره‌ای تبدیل شویم – هدفی که ایلان ماسک زندگی‌اش را برای رسیدن به آن اختصاص داده – باید یاد بگیریم غذا را در فضا تولید کنیم. جاذبه کم، تابش بیش از حد و کمبود آب همگی محصولات فضایی را خراب می کنند، بنابراین ما (و گیاهان) باید یاد بگیریم چگونه این موانع را کنار بزنیم. دانشمندان اعتقاد دارند که برای سفرهای فضایی طولانی هیچ چاره‌ای به غیر از ایجاد چرخه‌های بسته وجود ندارد. شاید غذایی که در فضا رویانده شود نصف نیازهای روزانه فضانوردان را تأمین کند، ضمن اینکه چرخه اکسیژن و بازیافت آب را به میزان زیاد افزایش دهد. شاید این روز درست هنگامی برسد که اولین مأموریت فضایی چند ساله برای سفر به اعماق فضا، آغاز شده باشد.

نویسنده و گرداورنده: سمیر الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منابع بیشتر: newatlas.com , wageningenur , theguardian.com

seeker.com , futurism.com , newscientist.com , NASA

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *